Cycle du moteur Diesel(1815-1893)
Commentaires :
L'applet donne la représentation théorique du diagramme de Clapeyron du cycle
d'un moteurDiesel. Dans ce type de moteur, on injecte par un moyen mécanique
un carburant lourd dans de l'air fortement comprimé et porté à haute température.
A cause de cette compression, il y a allumage spontané du mélange.
1er temps : Admission
P --> A
L'abaissement du piston et l'ouverture de la soupape
d'admission permettent l'introduction dans le cylindre d'air à la pression ambiante et à la température ambiante. Les volumes extrêmes
sont Vb (point haut ) et Va point bas). Le rapport Va/Vb est le taux de compression
volumétrique. Les conditions initiales au point A sont donc Pa = 1,
Va et Ta = 300K.
2ième temps
: Compression A --> B
Le mécanisme d'entraînement du piston
comprime l'air de manière isentropique La pression Pb se déduit de : Pb.Vbg
= Pa.Vag. La
température Tb
se déduit de : Tb.Vbg-1
= Ta.Vag-1.
3ième temps : Combustion et détente B -->
C --> D
La combustion du carburant injecté dans l'air à haute
pression est spontanée. On peut considérer qu'elle se produit de manière
isobare. Le rapport entre les volumes Vc et Vb (voisin de 3) correspond
donc aussi au rapport entre les températures Tc et Tb. Après l'explosion, se produit la détente (temps
de travail du cycle). Elle est isentropique. La pression en D est donnée
par Pd
= Pc.(Vc/Vd)g.et
la température par : Td
= Tc.(Vc/Vd)g-1
4ième temps : Echappement D -->
A --> P
En D, la soupape d'échappement
est ouverte. Les gaz brûlés subissent une détente DA en principe
isochrore.
Dans ce cycle les transformations PA et AP étant de sens inverses,
seul est à prendre en compte le contour ABCD.
La chaleur Q1 fournie
au cours de l'évolution isobare BC est (pour l'unité de masse) Q1
= cv(Td - Ta)
La chaleur Q2 cédée au cours de l'échappement
isovolumétrique DA est (pour l'unité de masse) Q2 = cp(Tc -
Tb)
Le rendement est h
= 1 - Q2/Q1.
Utilisation :
Au
moyen des boîtes de saisie actives modifier (avec des valeurs raisonnables)
les valeurs des paramètres Va (cm3), Vb (cm3), Vc (cm3).
Ne
pas oublier de Valider la dernière valeur saisie.
Les
valeurs admises par le programme sont : 200 < Va < 270, 12 <
Vb < 16, 2,5 < Vc/Va < 3,5. (En cas de saisie hors de ces plages, on prend les valeurs par défaut).
Les
boîtes de saisie inactives affichent les valeurs calculées des P, V,
T aux extrémités du cycle.
L'enfoncement du bouton droit
de la souris arrête l'animation ; son relâchement commande sa reprise.
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